动力车间配电系统设计
电抗器电抗 XR?XR%UN1003 INXR??XR%UNSd21003INUdXR%为电抗器铭牌上数值 XS??系统等值电抗 U2XS?N SKSdSd?SK3IKUNSK（MVA） IK（KA） SK为某点短路容量，Ik为该点的三相短路电流 UK%U2电动机电''N XM?Sd''X? KST为启动电流倍数 100SN抗 MKSTSN 根据经验值，一般6KV 电压级的基准数据如下示：
Sd=100MVA；Ud=Uav；基准电压为6.3KV；基准电抗为0.397?；基准电流为
9.16KA
高压网络中对于无穷大电源系统三相短路标幺值法计算公式： ''I??I???It??1XX?? ??为系统电源到短路点间的总阻抗；
I''?I??1X??Sd3Ud（KA） Ud为短路点处的平均电压，I''为次暂态短路电流；
'S'K=3I''UN（MVA）；
ish?2kshI''（KA） ish为冲击电流，ksh为短路电流冲击系数；
低压配电网络中短路电流的计算： （1） 高压侧系统的的等值电抗
配电变压器容量较小，阻抗值较大，一般可认为短路时其高压侧母线电压保持不变，即为无穷大电源系统。可据下式算出系统的等值阻抗（折算到400V 侧）：
4002 Sk配电变压侧短路容ZS?m?；RS?0.1XS；XS?0.995ZSm?；SK量，KVA
（2） 变压器的阻抗
?PKU2UK%U222NNRT?m?；ZT?m?；XT?ZT?RTm? 2100SNSN式中，?PK的单位为KW；UN的单位为V；SN的单位为KVA
（4） 低压电网内电阻值较大，不能略去。用Z?R2?X2来代替计算中
的电抗X。
（5） 一般采用标幺值法或有名值计算比较简便。
采用有名值计算时电压单位用V，电流用KA，容量用KVA，阻抗用m?。
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有关计算公式：
UavUav（3）‘’（2）（3） I?I?I??；IK?K?0.866IK 223Z?3R??X?式中，Z? 为短路回路每相的总阻抗，m?；R?、X?分别为短路回路每
相的总电阻、总电抗，m?；Uav为平均额定线电压V。
3.2.2短路计算中应注意的问题
（1） 短路电流冲击系数ksh的取值 在高压电网中其它地点短路取1.8；在1000V 及以下变压器低压侧0.4KV 短路时取1.3。
（2）对电网中异步电动机负荷的处理
一些接在短路点附近（5m内）且容量较大的异步电动机（电动机容量大于100KW或总容量大于100 KW的感应电动机），在短路初瞬次暂态阶段，短路点的电压为零，这些电动机因为有较大的惯性，转速不能立即降到零，因此其反电动势大于电网的剩余电压。此时看作一台发电机，能向短路点反馈次暂态短路电流和冲击短路电流。可按下公式计算：
'E'M0.9''IMN?5.3IMN； IM?''?IMN?0.17XM'ish(M)?2Ksh(M)I'M?2Ksh(M)?5.3IMN?7.48KshIMN；
'式中，E'M为电动机次暂态电势标幺值，一般取0.9； 'X'M一般取0.17；Ksh(M)为电动机短路电流冲击?为电动机次暂态电抗标幺值，
系数，一般高压电动机取1.4~1.6，低压电动机取1.0。
（3）系统等值电抗的估算：
SXS??d， Sk为系统分界母线处的短路容量（有时用该处断路器额定断
Sk流容量代替）
(4)短路时母线残压的计算：
电网中发生三相短路时，短路点的电压降为零，短路点附近的电压也大为降低。为分析短路时电力系统的运行状态或因继电保护整定计算的要求，需要计算系统中某点在短路时的电压（残压）
Ure??I??X? X?为由短路点算起到系统某点的电抗标幺值。
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4 导线及其截面的选择
4.1 导线和电缆的选择
导线和电缆选择是工业企业供电网络设计中的一个重要组成部分，因为它们是构成供电网络的主要元件，电能必须依靠它们来输送分配。在选择导线和电缆的型号及截面时，既要保证供电的安全可靠，又要充分利用导线和电缆的负载能力。
选择导线和电缆截面时，必须考虑以下几个因素，这些因素也是我们的选择原则：
（1）发热问题 电流通过导线或电缆时将引起发热，从而使其温度升高。当通过的电流超过其允许电流时，将其绝缘线和电缆的绝缘加速老化，严重时将烧毁导线或电缆，或引起其它的事故，不能保证安全供电。另一方面为了避免浪费有色金属，应该充分利用导线和电缆的负荷能力。因此，必须按导线或电缆的允许载流量来选择其截面。
（2）电压损失问题 电流通过导线时，除产生电能损耗外，由于线路上有电阻和电抗，还产生电压损失。当电压损失超过一定的范围后，将使用电设备端子上的电压不足，严重影响用电设备的正常运行。
（3）架空线路的机械强度 架空线路经受风、雪、覆冰和温度变化的影响，因此必须有足够的机械强度以保证其安全运行，其截面不得小于某一最小允许截面。
（4） 经济条件 导线和电缆截面的大小，直接影响网络的出投资及电能损耗的大小。截面选的小些，可节约有色金属和减少电网投资，但网络中的电能损耗增大。反之，网路中的电能损耗虽然减少，但有色金属耗用量和电网投资都随之增大。因此这里有一个经济运行的问题，即所谓按经济电流密度选择导线和电缆截面，此时网路中的年运行费用最小。 4.2 导线截面选择及校验的方法
常用选择导线截面的方法有：按发热条件选择；按照允许电压损失条件
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选择；按照机械强度条件选择；按照经济电流密度条件选择。
从原则上讲，上述四个条件都满足，以其中最大的截面作为我们应该选取的导线截面。但是，对一般工业企业6~10KV线路来说，因为电力线路不长，如按照经济电流密度来选择导线的截面，则往往偏大，所以一般只作为参考数据。只有大型工业企业的外部电源线路，但负荷较大、线路较长时，特别是35KV 及以上的输电线路，主要应按经济电流密度来选择导线截面。
对于一般的工业企业内部6~10KV 线路，因线路不长，其电压损失不大，所以一般按发热条件选择，然后按其它条件进行校验。对于380V 低压线路，虽然线路不长，但因电流较大，在按发热条件选择的同时，还应按允许电压损失的条件进行校验。
按照允许电压损失条件选择条件：
R0nX0n?U%?pL?qL≤5% 进行校验，各设备导线的选择均满2?aa2?aa10UN110UN1足此条件。
式中，R0、X0为每公里线路的电阻和电抗； R0npaLa为由有功负荷及电阻引起的电压损失； ?10U2N1X0nqaLa为由无功负荷及电抗引起的电压损失； ?10U2N1除此校验条件外，还需考虑到熔断器和自动开关与导线截面的配合问题，它们之间也需要满足一定的关系：
（1） 对于动力支线采用电缆敷设时，熔断器和电缆允许电流的倍数关系是Ier?2.5（Ier 为熔断器熔体的额定电流，A；IY 为电缆允许的电流，）自动开IYIgzdI关和电缆允许电流的倍数关系是?1.0，szd?4.5（Igzd 为长延时脱扣器整
IYIY定电流，Iszd为瞬时脱扣器整定电流，A）。 （2） 对于动力干线采用电缆敷设时，熔断器和电缆允许电流的倍数关系是
IgzdIerI?1.5；自动开关和电缆允许电流的倍数关系是?1.0，szd?4.5。 IYIYIY（3） 对于有爆炸危险的厂房中选择电缆截面的条件为
IY>1.25。 IN综上所述：
动力车间各用电设备导线及其截面的选择和校验情况如下表所示：
（表4.1） 车间各用电设备导线截面的选择和校验
IN(A) 设备名称 电缆型号 IY（A） IY>1.25 IN合格 5℃冷凝器水泵 VLV29-3?4 17
30 11.6 动力车间配电系统设计
-35℃冷凝器水泵 机封水循环水泵 5℃冷凝器风扇 -35℃冷凝器风扇 氨冷机组 氨冷机组出线 电容柜 空气压缩机 7℃水泵 5℃水泵 排风机 现场仪表电源 控制室仪表电源 -35℃盐水泵 蒸发器搅拌机 配电室抽风机 -35℃搅拌泵 螺杆压缩机油泵 干燥塔 冷干机 高压干线 低压干线
VLV29-3?25 VLV29-3?4 VLV29-3?16 VLV29-3?16 VLV29-3?16 VLV29-3?16 VLV29-3?16 VLV29-3?25 VLV29-3?25 VLV29-3?25 VLV29-3?25 VLV29-3?25 VLV29-3?6 VLV29-3×4 VLV29-3×25 VLV29-3×25 VLV29-3×10 VLV29-3×4 VLV29-3×4 VLV29-3?4 2 (VLV29-3×240) 2×(VV-1×800) 87 30 67 67 67 67 67 87 87 87 87 87 38 30 87 87 51 51 87 67 473 1921 56.8 11.1 42 42 42 42 42 56.8 56.8 56.8 56.8 56.8 29.4 11.1 56.5 56.5 35.5 3505 56.5 42 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 18